關于數(shù)學建模,市面上有不少出版物,其中大部分是適用于本科生、研究生具有一定難度的書籍及教材,理論性較強,真正適合高職學生閱讀、難易程度適宜、實用性強的書籍及教材則較少。作者總結(jié)多年數(shù)學建模教學經(jīng)驗、分析教學案例,以及學生的學習基礎與學習習慣,結(jié)合近年來全國大學生數(shù)學建模競賽高職賽題特點、國賽題目及所涉及的知識點,引入“能力矩陣”來幫助讀者自主安排學習進度,通過小組學習、組間配合等方式,形成自主學習新模式。
本書分為復雜決策系統(tǒng)與層次分析法模型(12學時)、數(shù)據(jù)的預處理(8學時)、相關分析(4學時)、回歸分析(8學時)、優(yōu)化模型(16學時)五部分,共48學時。每部分包含學習情境、能力矩陣、學習步驟計劃書、學習任務頁、學習信息庫、教學方法和教學策略(供教師參考)、成果展示要求和學習評價幾部分。
每部分以學習情境開始,由一個實際問題引入,使抽象的數(shù)學方法更加直觀化,激發(fā)讀者的學習興趣。作者將每部分所需方法解構(gòu)為能力矩陣。能力矩陣的每行表示該方法的學習步驟,每個學習步驟包含認知、應用及創(chuàng)新三個層次的能力水平,細化為Al至C2六個水平等級。若需掌握本部分的基本方法,每個學習步驟至少要達到Bl等級。每個學習步驟配套學習任務頁,順利完成相應能力等級問題,即表示通過該等級要求。讀者可根據(jù)自己(小組)的實際學習能力和進度制訂學習計劃(具體參見學習步驟計劃書),達到分層教學、因材施教的目的。為達到能力矩陣的各等級要求,所需部分資料可在學習信息庫中查找。當然,這些資料不能涵蓋全部讀者所需,為達到良好的學習效果,需要在此基礎上自行查閱相關信息。每部分的最后有成果展示的具體要求,以及整個學習過程(包含個人工作過程及小組工作過程)的評價與反思,以完成全部學習過程。如此,把知識點先分解,再整合,環(huán)環(huán)相扣,以學習者為中心,最大限度地降低讀者的學習難度,提高其學習興趣,也不失知識的系統(tǒng)性學習。
本書有助于通過學生自主設定學習計劃及成果匯報任務,提高學生自主學習、創(chuàng)新實踐的能力;有助于通過對具體情況的訓練,提高學生解決實際問題的能力,提高計算機應用水平,進而提高數(shù)學實踐能力;有助于通過完成團隊任務,提高學生團隊協(xié)作與溝通表達能力。
本書依托德國奧斯卡一馮一米勒學校最先提出的“能力矩陣教學設計方法”,感謝Howe女士和Schmolders博士向作者介紹此方法,感謝黃海洋教授、田志英教授對書稿的意見與建議,感謝北京市教委及北京財貿(mào)職業(yè)學院對作者的大力支持。本書寫作歷經(jīng)四年時間,參閱、借鑒了大量資料,絕大部分案例經(jīng)過反復推敲、改良、修訂,以適應高職學生需求。應該說,沒有各位親朋、老師的幫助,本書不可能順利出版,現(xiàn)一并致謝。由于作者水平有限,書中難免有錯漏之處,敬請讀者批評指正。
第一部分 復雜決策系統(tǒng)與層次分析法模型
學習情境——交通設計方案決策
能力矩陣——層次分析法模型
學習步驟計劃書
學習任務頁
學習信息庫1——層次分析法概述
學習信息庫2——層次分析法的優(yōu)缺點
學習信息庫3——優(yōu)秀論文
教學方法和教學策略
成果展示要求
學習評價——個人工作過程報告
學習評價——小組工作評價
第二部分 數(shù)據(jù)的預處理
學習情境——學生考試成績分析
能力矩陣——數(shù)據(jù)的預處理
學習步驟計劃書
學習任務頁
學習信息庫1——數(shù)據(jù)預處理概述
學習信息庫2——利用Excel做數(shù)據(jù)預處理
教學方法和教學策略
成果展示要求
學習評價——個人工作過程報告
學習評價——小組工作評價
第三部分 相關分析
學習情境——中國足球超級聯(lián)賽成績分析
能力矩陣——相關分析
學習步驟計劃書
學習任務頁
學習信息庫1——相關分析概述
學習信息庫2——利用Excel做相關分析
教學方法和教學策略
成果展示要求
學習評價——個人工作過程報告
學習評價——小組工作評價
第四部分 回歸分析
學習情境——人均可支配收入與人均消費性支出的關系分析
能力矩陣——回歸分析
學習步驟計劃書
學習任務頁
學習信息庫1——回歸分析概述
學習信息庫2——利用Excel做回歸分析
學習信息庫3——優(yōu)秀論文
教學方法和教學策略
成果展示要求
學習評價——個人工作過程報告
學習評價——小組工作評價
第五部分 優(yōu)化模型
學習情境——媒體廣告的最優(yōu)組合
能力矩陣——優(yōu)化模型
學習步驟計劃書
學習任務頁
學習信息庫1——優(yōu)化模型基本概念
學習信息庫2——優(yōu)化問題解決方法串講
學習信息庫3——LINGO錯誤編號及含義對照表
學習信息庫4——優(yōu)秀論文
教學方法和教學策略
成果展示要求
學習評價——個人工作過程報告
學習評價——小組工作評價
參考文獻